Электроснабжение завода горношахтного оборудования

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Казанский Государственный 

Энергетический  Университет 
 
 

Кафедра: ЭПП 
 
 
 

Курсовой  проект по курсу 

Системы электроснабжения 

Электроснабжение  завода горношахтного  оборудования 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:   Мусин И.И 

Группа:   ЭСХ-2-06

Проверил:                                                                               Чураев Р.Р           
 

Казань 2010

Содержание 

1.Определение категорий потребителей и характеристики окружающей среды помещений в каждом цехе.

2.Определение расчетной или потребляемой мощности предприятия по всем составляющим

3.Определение расчетной мощности в целом с учетом компенсирующих устройств и потерь мощности в трансформаторах

4.Выбор напряжения питающих и распределительных сетей

5.Выбор числа и мощностей трансформаторов ГПП

6.Выбор питающей линии.

7.Картограмма нагрузок и определения центра электрических

нагрузок (ЦЭН)

8.Выбор количества и мощности и местоположения

 цеховых  подстанций

9.Выбор компенсирующих устройств на стороне 0,4 кВ

10.Выбор схем распределительной сети предприятия. Распределение нагрузки по пунктам питания: ТП-6/0,4 кВ; РУ-6 кВ; РП-0,4 кВ

11.Расчет распределительной сети.

12.Технико-экономический расчет и выбор схемы электроснабжения 
 
 
 
 
 
 
 

1.Определение категорий потребителей и характеристики окружающей

  среды помещений в каждом цехе. 

     В  отношении обеспечения надежности  электроснабжения электроприемники  разделяются на следующие три  категории. 

          1.   Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава  электроприемников первой категории  выделяются особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров. 

         2.   Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. 

          3.   Электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не попадающие под определение первой и второй категорий.

По средам цеха бывают: нормальными, влажными, пыльными, химически агрессивными, взрыво- и пожароопасными. Среда цеха зависит от технологических процессов, проходящих в нем. 

        Данные по бесперебойности электроснабжения  и характеристика среды цехов  приведены в таблице 1.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица №1

 
 
 
 
 
 
 

2.Определение расчетной или потребляемой мощности предприятия по всем составляющим 

Данный расчет покажем на примере цеха блок №1. Результаты расчета по всему предприятию сведем в таблицу №2. 

Определяем расчетную  силовую нагрузку  ниже 1 кВ:

Р_р=Р_н.·К_с=5330·0,5=2665 кВт         

     Q_р=Р_р·tgφ=2665·1,169=3115,385 кВАр   

Находим номинальную  мощность освещения и расчетную  осветительную нагрузку компрессорной станции: 

                              Р_н.о.=Р_уд.·F=17·5255,31=89,340 кВт         

          Р_р.о.=Р_н.о.·К_с.о.=89,340·0,95=84,87 кВт   

Находим полную расчетную мощность цеха:

              Р_р∑=Р_р+Р_р.о.=2665+84,87=2749,87 кВт            

Q_р∑=Q_р=3115,385 кВАр                                 

кВА 

Для нагрузки выше 1 кВ расчет проводим аналогично, но без  учета осветительной нагрузки: 

Р'_р∑=Р'_р=Р'_н.·К_с=2700·0,5=1350 кВт           

Q'_р∑=Q'_р=Р'_р·tgφ =1350·1,69 = 1578,15 кВАр     

Примечание: Коэффициенты  К_с (спроса), Соsj (мощности), К_с.о. (спроса осветительной нагрузки), плотность осветительной нагрузки Р_уд [Вт/м²] для каждого цеха выбраны по справочным данным . Площадь F[м²] каждого цеха определена по генеральному плану предприятия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Определение расчетной мощности в целом с учетом компенсирующих устройств и потерь мощности в трансформаторах 

Потери в  ЦТП:

∆Р_ЦТП=0,02· S_р∑=0,02·29237,68=584,7 кВт

∆Q_ЦТП=0,1· S_р∑=0,1·29237,68=2923,7  кВАр 

Тогда расчетная нагрузка данной ступени определится: 

Р_р=∑Р_рi+Р_р.осв.+ ∆Р_ЦТП=21308,9+132,05+584,7=22025,65 кВт

Q_р=∑Q_рi+ ∆Q_ЦТП=20019,25+2923,7=22942,95 кВАр 

Расчет мощности компенсирующих устройств.

Р_р∑=∑ Р'_рi+ Р_р=9206+22025,65=31231,65 кВт  

Q_р∑=∑ Q'_рi+ Q_р=9919,15+22942,95=32862,1 кВАр  

    

Q_КУ= Р_р∑·(tgφ_ном–tgφ_зад.)=31231,6·(1,05–0,33)=22486,7 кВАр  

Определяем  процент высоковольтной нагрузки от полной расчетной нагрузки.

S_p – 100%

S_p(6кВ) – x %

т.к. x=31,5%  U_н принимаем равным 6 кВ 

Потери мощности в компенсирующих устройствах: 

∆Р_КУ=0,002· Q_КУ=0,002·22486,7=44,9 кВт   

Тогда расчетная  нагрузка данной ступени электроснабжения шин ГПП определится по формуле:

Р_рГПП= (Р_р∑ +∆Р_КУ) · К_рм =(31231,65+44,9)*0,95=29712,7 кВт

Q_рГПП= (Q_р∑–Q_КУ) · К_рм =(32862,1–22486,7) ·0,95=9856,63 кВАр

кВА  

Потери мощности в трансформаторах ГПП

∆Р_тГПП=0,02·S_рГПП=0,02·31304,9=626,09 кВт  

∆Q_тГПП=0,1·S_рГПП=0,1·31304,9=3130,49 кВАр   
 

Мощность питающей линии

 

4. Выбор напряжения питающих линий и распределительных сетей.

 

      Комплекс  главных вопросов при проектировании системы электроснабжения промышленного  предприятия наряду с выбором  общей схемы питания и определением целесообразной мощности силовых трансформаторов включает в себя выбор рациональных напряжений для схемы, поскольку их значениями определяются параметры линий электропередачи и выбираемого электрооборудования подстанций и сети, а следовательно, размеры капиталовложений, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.

      Для определения напряжения питающей линии  можно использовать два способа:

      1. Напряжения питающей линии можно  определить по номограммам. Это  график для приблизительного  определения величины рационального напряжения электроснабжения промышленных предприятий в зависимости от передаваемой мощности S, длинны питающих линий L, схемы питания, конструктивного выполнения линии и стоимости электрической энергии.

      2. Напряжения питающих линий можно  определить по эмпирическим формулам. В них используется коэффициенты, мощность и длинна питающей линии:

      

      

      Среднеарифметическое  значение.

 

      По  номограммам и получившимися значениями при расчете по эмпирическим выражениям принимаем значение напряжения питающей линии.

Определение рационального напряжения для питающих линий.

 

      По  номограммам принимаем значение напряжения: 110 кВ. Из двух выбранных  значений напряжения выбираем 110кВ.

5.Выбор числа и мощностей трансформаторов ГПП 

   Наиболее часто ГПП промышленных предприятий выполняют двух трансформаторными. Одно трансформаторные ГПП допускаются только при наличие централизованного резерва трансформатора и при поэтапном строительстве. Установка более двух трансформаторов возможна только в исключительных случаях: когда требуется выделить резко переменные нагрузки и питать их от отдельного трансформатора, при реконструкции ГПП, если установка третьего трансформатора экономически целесообразна. 

   Выбор мощности трансформаторов ГПП производится на основании расчетной нагрузки предприятия в нормальном режиме работы. В после аварийном режиме для надёжного электроснабжения потребителей предусматривается их питание от оставшегося в работе трансформатора. При этом часть не ответственных потребителей с целью снижения нагрузки может быть отключена.